HDBM5300 泉州市蓄電池在線監測系統原理

HDBM5300蓄電池在線監測系統是為滿足變電站直流電源、通信電源等系統而設計的一款在線式蓄電池監控及自動維護系統。可完成對電池組電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內阻、電池環境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續時間等監測和告警功能。能對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。用于對2V、6V、12V蓄電池進行在線監測。 

一、產品應用：

在電力二次設備及動力設備等系統中，蓄電池組是重要的儲能設備，它可保證保護設備及通信設備的不間斷供電。但如果不能妥善地管理使用蓄電池組，例如過充電、過放電及電池老化等現象都會導致電池損壞或電池容量急劇下降（即使只有一節電池性能惡化，也會嚴重影響整組電池的性能），從而影響設備的正常供電。因此，及時可靠的對電池組進行巡回檢測對于維護繼電保護設備的正常運轉具有十分重要的意義。

許多缺乏電池測試和維護計劃的直流電源系統用戶都已得到了這樣一個慘痛的教訓，即:在市電斷電時,系統沒能維持幾分鐘就陷入癱瘓。引起這一嚴重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統用戶已經意識到通過對電池實時監測可以及時發現蓄電池潛在的危險。因此制定一個完整、有效、定期的蓄電池維護測試規程是非常重要的。從長遠來看，不僅能確保系統安全運行也可使您節約大量維護成本及不必要的損失。 

1大多數電池使用壽命比預計的要短很多；

2 電池安裝以后可能沒有專人管理；

3手工檢測很困難，數據分析需要專業知識；

4 很多場合不具備定期放電檢查的條件；

5 電池放電測試的風險很高；

6無人值守站的日常檢查費用很高；

7 大部分電池監測系統只采集了電池的電壓，反映不出問題；

8 具有“電池管理功能”的直流屏并沒有檢測到單體電池的內阻和容量。

蓄電池在線監測管理系統就是要在電池運行過程中把握電池的真實運行狀態，確保蓄電池能夠提供足夠的后備動力。主要意義包括：改善蓄電池的使用條件，延長蓄電池的使用壽命；掌握蓄電池的當前狀況，尤其是蓄電池的容量衰減；及時處理蓄電池問題，避免停電后設備癱瘓；避免盲目更換蓄電池，減少電池更換費用；降低蓄電池現場維護費用；便于集中監測和網絡化管理。

二、產品功能：

1 在線巡檢功能：實時監測的蓄電池組的組端電壓、充放電電流、單體電壓、電壓均衡度；

2 在線內阻檢測功能：在線測試每節蓄電池內阻，系統采用直流內阻在線測試技術，特征點高速捕捉，多重保護及自檢功能。因此*有效解決了在線、安全、準確測得蓄電池內阻存在技術難題。測試過程無須將充電機與蓄電池組斷開，不影響直流系統正常運行，測試不受充電機紋波及外界環境干擾，數據測量準確、穩定。

3 在線自動均衡維護功能：在線自動均衡維護功能：在蓄電池處于浮充狀態時自動巡檢各單體電池電壓，并針對低于設定浮充電壓的電池（長期欠充）進行階段性補充充電，并對過充電池進行單體放電以解除過充狀態；確保電池組浮充時保持電壓均衡，使每節電池都始終處于佳活性狀態。 能有效防止電池因長期過充而失水或長期欠充而硫化，同時能夯實電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時間和使用壽命。打破“水桶原理”即使有落后電池存在也不會再影響其他電池性能。同時為日常維護中容量、內阻試驗提供一個“起點”*的試驗平臺

4 異常告警功能：蓄電池單體電壓、單體內阻等參數超過閾值告警。

5  數據分析和報表功能：配備強大的上位機監控分析軟件，通過對監測和檢測數據進行系統分析，繪制總電壓、單體電壓、充放電電流曲線圖，容量柱狀圖，可對蓄電池組健康性能和放電能力進行分析，準確甄別落后電池。可手動或自動生成各類符合客戶要求數據報表。采用上位機實時監測的還可每月自動生成WORD板本的“監測和維護月報表”并自動存入用戶的文件夾中。

6  數據傳輸和組網功能：設備具有LAN(以太網)、RS485數據傳輸接口實現遠程聯網監控。         

三、產品特點

1  模塊化架構設計，每個本地主機可監控2組，每組12V※18節電池數據，每組電池中每個模塊負責4節電池的數據采集，系統可對任何電壓等級的閥控式鉛酸電池或磷酸鐵鋰電池組進行在線監測和維護，模塊化解決方案配置更加靈活，安裝更加方便快捷。

2  采集維護模塊配有撥碼器無需固定編號，可自由調換，安裝維護方便快捷。

3 顯示與指示：采用4.3寸彩色觸摸液晶屏，屏幕液晶直觀顯示蓄電池運行狀態、自動維護狀態、設備存儲狀態及各項運行參數和告警記錄。面板具有電源、設備故障、越限報警指示燈。

4  參數設置：設備具有就地和遠方對系統基本數據的重新設置、更改、刪除功能。可就地進行參數設置或遠程調閱和配置裝置參數。

5 方式：現場聲光告警（可消音）、上位機及監控端告警。

6  系統可擴展強，如后續添加蓄電池組監測均可方便加入統一管理。

7  供電方式：交流、直流、交直流供電可選。

8 安全隔離：裝置和電池間所有連線都必需采用保險線；

9 可根據客戶現場情況，靈活選擇有線方式或無線方式進行組網和傳輸數據。

四、產品組成：

1、蓄電池整組參數采集模塊HDBM5300

   HDBM5300蓄電池整組參數采集模塊可完成對電池組電壓、組電池充放電電流進行在線監測。每個模塊可監測1組電池。

參數指標

2、均衡內阻測試模塊 HDBM5300

HDBM5300蓄電池均衡內阻測試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內阻、對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。

模塊功能：

1在線監測功能：實時監測的蓄電池組的：單體電壓、單體電池內阻、電壓均衡度；

2 在線內阻檢測功能：在線檢測每節蓄電池內阻，蓄電池在線監測系統采用直流內阻在線測試技術，特征點高速捕捉，多重保護及自檢功能。因此*有效地解決了“在線、安全、準確”測得蓄電池內阻的技術難題。測試過程無須將充電機與蓄電池組斷開，不影響直流系統正常運行，測試不受充電機紋波及外界環境干擾，數據測量準確、穩定。

3 在線自動均衡維護功能：在蓄電池處于浮充狀態時自動巡檢各單體電池電壓，并針對低于設定浮充電壓的電池（長期欠充）進行階段性補充充電，并對過充電池進行單體放電以解除過充狀態；確保電池組浮充時保持電壓均衡，使每節電池都始終處于佳活性狀態。 能有效防止電池因長期過充而失水或長期欠充而硫化，同時能夯實電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時間和使用壽命。打破“木桶原理”即使有落后電池存在也不會再影響其他電池性能。同時為日常維護中容量、內

另外，我們還可以采用連續掃描脈沖示波器法HDDL電纜故障測試儀進行測試。短路或接地故障點處反射波將為負反射，熒屏圖如圖1b所示。此時故障點距離可按下列公式計算式中X——反射時間μs； V——波速，m/μs。 
  (2)測量時注意的事項。 
  a.跨接線的截面應與電纜芯線截面接近，跨接線應盡量短，并保持良好。 
  b.測量回路應盡可能繞開分支箱或變、配電所，越短越好。 
  c.直流電源電壓應不低于1500V。 
  d.直流電源負極應經電橋接到電纜導體，正極接電纜內護層并接地。 
  e.操作人員應站在絕緣墊上，并將橋臂電阻、檢流計、分流器等放在絕緣墊上。 
  1.1.2兩相短路故障點的測試 
  當出現兩相短路故障點，測量接線方法如圖2所示。測量時可將任一故障芯線作接地線，另一故障芯線接電橋，計算公式和測量方法與單相低電阻接地故障點相同。 
  1.1.3三相短路故障點的測試 
  當發生三相短路故障時，測量時必須借用其他并行的線路或裝設臨時線路作回路，裝設臨時線路，必須精確測量該線路的電阻，接線方法如同圖2所示。可按下式計算，即式中R為臨時線的單線電阻值，其余符號的含義與式(2)相同。 

1.2高電阻接地故障點 
  電纜的高電阻接地故障是指導體與鋁護層或導體與導體之間的絕緣電阻值遠低于正常值，但大于100kΩ，而芯線連續性良好。 
  1.2.1用高壓電橋法尋找高阻接地故障 
  其接線原理如圖3a所示，由于故障點電阻大，必需使用高壓直流電源，以保證通過故障點的電流不致太小。橋臂電阻為100等分的3.5Ω左右的滑線電阻，電橋所加電壓10～200kV，微安表指示為100～20μA，故障點至測量端的距離可按下式測算，即當調換圖3中故障芯線與完好芯線的位置時則有式中X——故障點至測量的距離，m; L——電纜線路長度，m；C——滑線電橋讀數。 
  1.2.2一次掃描示波器(711型)法 
  所謂的一次掃描示波器法是采用高壓一次掃描示波器，記錄故障點放電振蕩波形，確定故障點，示波器熒光屏如圖3b所示，故障點的距離可按以下公式計算式中V——波速，m/μs；T——振蕩周期，μs。 
  1.2.3測量時應意事項 
  (1)由于測量是在高壓下進行，必須與地可*絕緣，操作人員應戴絕緣手套，用絕緣桿操作，并與高壓引線保持一距離。 泉州市蓄電池在線監測系統原理
  (2)同一電纜中不測量芯線也必須可*接地，以防感應產生危險高壓。 
  (3)測量時應逐漸加壓，若發現電流表指針晃動或閃絡性故障，要立即停止測量，以免燒毀儀表。 
  (4)當用正接法測量完畢而需要更換接線時，必須降低電壓，切斷電源，只有將回路中殘余電荷放盡，才能調換接線進行反接法測量。 
  1.3*斷線故障點 
  所謂*斷線故障是指各相絕緣良好泉州市蓄電池在線監測系統原理，一相或者多相導線不連續。此時，同樣可采用二種方法進行測試。 
  1.3.1電橋法 
  其接線如圖4a所示，在線路二端測量故障的電容與標準電容器之比，確定故障點的距離，可按下列公式計算式中CE、CF分別為故障相在